Terrafugia 開發(fā)的混動(dòng)飛行汽車“太力飛車”　　空客、奧迪以及意大利Italdesign公司共同合作開發(fā)的Pop·Up Next項(xiàng)目

飛行汽車與電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL）既相似又不同，兩者都是面向未來的飛行器。目前航空業(yè)對(duì)eVTOL飛行器的關(guān)注程度很高，飛行汽車也有一些公司在進(jìn)行研發(fā)，以提供多樣化的未來出行方式。

在1982年上映的經(jīng)典科幻電影《銀翼殺手》中定義了2019年的“未來”，在“未來”里的飛行汽車被稱為Spinners，具有垂直起降能力，通過將空氣向下引導(dǎo)產(chǎn)生升力。可見，早在40年前，飛行汽車就已經(jīng)出現(xiàn)在人們對(duì)未來的想象當(dāng)中。

實(shí)際上在汽車行業(yè)和航空業(yè)中，飛行汽車也早就開始開發(fā)，許多人都曾預(yù)言它們即將到來。然而，雖然許多飛行汽車原型項(xiàng)目進(jìn)行了飛行測試，但商業(yè)上可行的飛行汽車遲遲沒有面世。而隨著越來越多的國家與地區(qū)將未來城市空中交通系統(tǒng)納入未來發(fā)展規(guī)劃，飛行汽車似乎比過去的任何時(shí)候都更加接近現(xiàn)實(shí)。

現(xiàn)代飛行汽車概念傳統(tǒng)概念中的飛行汽車主要是指兼具地面行駛功能和空中飛行功能的陸空兩棲交通工具，在現(xiàn)代概念中，飛行汽車則主要是指面向城市空中出行的交通工具，即在城市中用于地面交通的為汽車，用于空中交通的則為飛行汽車。

而從概念上講，面向城市空中交通的eVTOL是飛行汽車的一種，主要突出和強(qiáng)調(diào)空中飛行功能屬性，本身并不具備地面行駛能力；而近期飛行汽車的技術(shù)和應(yīng)用場景也主要支撐和突出飛行模式優(yōu)勢，因此偏重飛行器設(shè)計(jì)。隨著汽車和飛行器的電動(dòng)化、智能化技術(shù)的跨界滲透與融合發(fā)展，同時(shí)智能交通設(shè)施也在不斷發(fā)展和完善，未來飛行汽車的地面行駛屬性必將得到實(shí)現(xiàn)和強(qiáng)化。

飛行汽車作為面向城市空中交通的新型交通工具，目前進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，但總體來說，飛行汽車目前還處于從研究探索走向商業(yè)化應(yīng)用的早期階段。雖然基于飛行汽車的城市空中交通可能會(huì)顛覆人們傳統(tǒng)的出行方式，但要實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿景還需要突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，也還面臨著許多瓶頸。

從技術(shù)角度講，飛行汽車進(jìn)入城市則需要滿足城市對(duì)安全、環(huán)保和噪聲控制等方面的性能要求，必然會(huì)使用電力等新能源動(dòng)力。但新能源動(dòng)力系統(tǒng)功重比低，還難以滿足飛行汽車商業(yè)化運(yùn)營的要求，且目前對(duì)新能源動(dòng)力系統(tǒng)空中環(huán)境適應(yīng)性的相關(guān)研究還不夠充分。因此，適用于飛行汽車的新能源動(dòng)力系統(tǒng)正受到汽車和航空領(lǐng)域的雙重重視。

由于城市空中管理的要求，飛行汽車還需突破低空智能駕駛的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。與地面行駛不同，氣象環(huán)境會(huì)嚴(yán)重影響低空飛行安全性，對(duì)低空氣象環(huán)境的感知、決策與控制十分關(guān)鍵。在遇到不確定情況或飛行器故障時(shí)，飛行汽車無法像地面行駛汽車一樣停在路邊，因此必須提供相應(yīng)的模式確保安全降落，這也是飛行汽車低空無人智能駕駛技術(shù)面臨的最主要挑戰(zhàn)。

從非技術(shù)角度講，面向城市空中交通的飛行汽車還面臨規(guī)則和市場等問題和挑戰(zhàn)。其中行業(yè)規(guī)則問題涉及城市空域管理、飛行汽車的認(rèn)證，以及空中行駛規(guī)則，包括“航線”的制定、事故責(zé)任劃分、空中執(zhí)法手段等。而市場問題涉及城市空中交通的基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營模式、經(jīng)濟(jì)成本、用戶體驗(yàn)及公眾接受程度等。

國內(nèi)外飛行汽車項(xiàng)目進(jìn)入21世紀(jì)，從北美到歐洲再到亞洲，許多公司都在研制飛行汽車，且都希望在2030年前推出功能齊全的飛行汽車，一些以制造飛行汽車為最終目的的初創(chuàng)公司開始了在這一新興領(lǐng)域的嘗試。

在2013年，斯洛伐克的飛行汽車制造商AeroMobil公司的2.5版原型車首飛成功，該原型車被設(shè)計(jì)為一種可以從汽車轉(zhuǎn)換為飛機(jī)的車輛，具有折疊機(jī)翼并裝備Rotax912發(fā)動(dòng)機(jī)，速度可達(dá)200千米/時(shí)，航程為690千米。在2014年，AeroMobil推出了其飛行汽車的3.0版本，但遺憾的是該車在2015年不幸遭遇事故。經(jīng)過一系列改進(jìn)，增加了更多安全功能后，該公司于2020年9月對(duì)其4.0版飛行汽車進(jìn)行了測試并獲得成功。改進(jìn)后的版本可在3分鐘內(nèi)從汽車轉(zhuǎn)換為飛機(jī)。該公司表示，一旦獲得當(dāng)?shù)嘏c國際運(yùn)輸監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，這款飛行汽車可于2023年投入商業(yè)運(yùn)營，價(jià)格120萬~160萬美元。

斯洛伐克的Klein Vision公司開發(fā)了AirCar原型車，它可像跑車一樣駕駛，在飛行模式時(shí)采用帶有雙尾梁與折疊機(jī)翼的形式，并用螺旋槳推進(jìn)。2021年6月，該原型車在斯洛伐克兩個(gè)相距96千米的機(jī)場間成功完成了時(shí)長為35分鐘的城際試飛，并于2022年1月獲得了斯洛伐克監(jiān)管部門認(rèn)證。AirCar的創(chuàng)始人StefanKlein稱，AirCar原型車只需不到3分鐘即可從汽車轉(zhuǎn)換為飛機(jī)，航程可達(dá)1000千米。

吉利汽車在2017年時(shí)收購了美國Terrafugia公司的全部業(yè)務(wù)與資產(chǎn)。2021年1月，Terrafugia 開發(fā)的混動(dòng)飛行汽車“太力飛車”（Transition）獲得了美國聯(lián)邦航空局的輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)適航證書。該公司希望“太力飛車”在2022年可獲得公路與空中運(yùn)營認(rèn)證?！疤︼w車”能夠在不到1分鐘的時(shí)間內(nèi)將車輛從駕駛模式轉(zhuǎn)換成飛行模式，折疊機(jī)翼并驅(qū)動(dòng)前輪僅需要不到30秒，使其既可以作為傳統(tǒng)的公路車輛，也可以作為飛行器。該車?yán)m(xù)航距離可達(dá)800千米，可搭乘兩人及行李，但駕駛員需要同時(shí)有汽車和飛行器的相應(yīng)執(zhí)照才能駕駛該車?！疤︼w車”使用的Rotax912發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)期的基本配置版本價(jià)格為27.9萬美元。

在2018年3月的日內(nèi)瓦車展上，荷蘭PAL-V公司首次展示了其旋翼機(jī)與三輪摩托混合體——Liberty單發(fā)飛行汽車，并有望成為首款量產(chǎn)的飛行汽車。該車有兩個(gè)座位，采用1臺(tái)160千瓦的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，在陸地與空中的最高速度均為180千米/時(shí)，駕駛該車也需要同時(shí)持有汽車和飛行器執(zhí)照。Liberty有兩個(gè)不同的版本：運(yùn)動(dòng)版與先鋒版，其中運(yùn)動(dòng)版是基本型號(hào)，售價(jià)預(yù)期為30萬歐元以上，而先鋒版的起價(jià)則為50萬歐元。

在國內(nèi)，小鵬汽車旗下子品牌小鵬匯天的第四代產(chǎn)品“旅航者X1”亮相。此前，小鵬汽車董事長何小鵬曾表示，要在2024年前實(shí)現(xiàn)其飛行汽車的量產(chǎn)，并將價(jià)格控制在100萬元人民幣以內(nèi)。小鵬匯天在飛行汽車領(lǐng)域已有8年的嘗試，共推出了5款產(chǎn)品?！奥煤秸遆1”采用多旋翼結(jié)構(gòu)，起飛后的續(xù)航時(shí)間可達(dá)到30分鐘，最大飛行高度為1000米，最大飛行速度為130千米/時(shí)。最新的第五代產(chǎn)品則在第四代的基礎(chǔ)上又額外添加了自動(dòng)駕駛、感知避障、整機(jī)降落傘等安全保障功能。據(jù)介紹，小鵬匯天的第六代產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)槳葉折疊，以及在陸空不同場景下的形態(tài)切換等功能。

部分飛行汽車項(xiàng)目的中止除了專門從事飛行汽車研發(fā)的初創(chuàng)企業(yè)外，一些為大眾所熟知的外國大型飛機(jī)制造商或汽車制造商也在飛行汽車這一新興領(lǐng)域進(jìn)行了嘗試。但因?yàn)榉N種原因，這些飛行汽車項(xiàng)目大多被關(guān)停或是被中止。

2009年，美國國防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)了價(jià)值6500萬美元、為期5年的Transformer（TX）項(xiàng)目，希望在2015年前開發(fā)出具有垂直起降能力、航程450千米的四座飛行汽車。該項(xiàng)目的研發(fā)重點(diǎn)是開發(fā)并演示一套關(guān)鍵集成技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)雙模式運(yùn)輸、垂直起降能力，以及高效的飛行性能。由于DARPA對(duì)傳統(tǒng)的旋翼機(jī)不感興趣，TX項(xiàng)目考慮了涵道風(fēng)扇的概念。TX項(xiàng)目的第一階段工作包括技術(shù)貿(mào)易評(píng)估及飛行汽車的概念設(shè)計(jì)，其中AAI公司的提案被選中，在2010年10月洛克希德·馬丁公司也加入其中。2012年TX項(xiàng)目進(jìn)入第二階段后，兩家公司都展示了他們的概念和縮比模型，并均通過了DARPA初步設(shè)計(jì)審查。其中洛克希德·馬丁的概念車有類似F-35戰(zhàn)斗機(jī)的自動(dòng)駕駛技術(shù)，而AAI的概念車沒有。但是在2013年的DARPA項(xiàng)目審查中，由于美國軍方對(duì)飛行汽車概念的興趣有限，導(dǎo)致該項(xiàng)目最終被取消。

空客、奧迪以及意大利汽車設(shè)計(jì)公司Italdesign共同合作開發(fā)了Pop·Up Next項(xiàng)目。該項(xiàng)目計(jì)劃將全電動(dòng)的自動(dòng)駕駛汽車與載客無人機(jī)結(jié)合在一起。在地面上Pop·Up Next可結(jié)合奧迪開發(fā)的底盤作為汽車行駛，可搭乘兩名乘客，在飛行時(shí)則切換為由空客開發(fā)的全自動(dòng)載客無人駕駛飛行器模式。2018年P(guān)op·Up Next的1/4縮比模型進(jìn)行了首飛，采用8個(gè)旋翼。但截至2019年3月，當(dāng)時(shí)的電池技術(shù)尚不足以為Pop·Up Next提供理想的能量；而且在監(jiān)管和認(rèn)證方面也存在缺失，因此該項(xiàng)目最終被取消。

制造業(yè)上可行的飛行汽車既昂貴又耗時(shí)，此外制造商還面臨著許多更為困難的法律與監(jiān)管屏障需要跨越。而且即使飛行汽車本身在商業(yè)上可行，但為了讓它投入使用，也需要建設(shè)相應(yīng)的配套基礎(chǔ)設(shè)施，例如，著陸點(diǎn)、車庫、加油或充電站以及商業(yè)保險(xiǎn)等。因此，為了讓飛行汽車能夠成為現(xiàn)實(shí)，仍有許多重要的問題亟待解決。

生產(chǎn)技術(shù)挑戰(zhàn)飛行汽車是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，目前的汽車生產(chǎn)線并不適合對(duì)輕型可上路飛行器進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)飛行汽車的量產(chǎn)需要全新的生產(chǎn)線。但目前來看，并沒有多少汽車制造商愿意或是準(zhǔn)備好接受這一改變。此外，飛行汽車是兩種不同技術(shù)的結(jié)合，例如在受力方面汽車和飛機(jī)的重量分布是有差異的，必須進(jìn)行權(quán)衡。在制造飛行汽車時(shí)，設(shè)計(jì)師與工程師需要根據(jù)消費(fèi)者偏好的出行方式快速調(diào)整飛行汽車的重量結(jié)構(gòu)。

因此，由于這些生產(chǎn)技術(shù)上的復(fù)雜性，生產(chǎn)飛行汽車仍需要大量的時(shí)間與投資。

缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)政策目前，優(yōu)步、現(xiàn)代以及空客等行業(yè)主要參與者已經(jīng)把目光聚焦到更受人關(guān)注的eVTOL飛行器而不是飛行汽車，這主要是因?yàn)楫?dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施無法支持需要跑道才能起飛、或者帶有大型可折疊機(jī)翼的飛行車輛。相比之下eVTOL飛行器似乎更適合當(dāng)前的環(huán)境，這類飛行器不僅可以降落在現(xiàn)有直升機(jī)停機(jī)坪上，還能夠在擁擠的城市中快速降落并接載乘客。當(dāng)然，eVTOL飛行器的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要數(shù)十億美元的投資。

此外，飛行汽車還需要一系列新的法規(guī)、法律、政策、空中交通管制系統(tǒng)以及指導(dǎo)方針，以確保乘客無論是在空中還是在地上的安全。

其他挑戰(zhàn)傳統(tǒng)直升機(jī)會(huì)產(chǎn)生令城市環(huán)境無法接受的噪聲，因此，工程師們還需要設(shè)計(jì)具有高度低噪聲特性的飛行器。當(dāng)然這在技術(shù)上是可行的，例如佐治亞理工大學(xué)副教授Brain German表示，通過改變旋翼槳葉的設(shè)計(jì)，并在飛機(jī)上實(shí)施分布式多旋翼系統(tǒng)，可顯著降低噪聲水平。

航空航天工業(yè)協(xié)會(huì)與德勤在2021年1月進(jìn)行的一項(xiàng)聯(lián)合研究顯示，到2035年，空中交通市場價(jià)值可達(dá)1150億美元（占美國GDP的0.5%）。摩根士丹利的另一項(xiàng)研究預(yù)測，到2040年，城市空中交通市場可能突破1萬億美元大關(guān)。這些數(shù)字以及飛行器技術(shù)的最新發(fā)展，都讓人希望這些與空中汽車應(yīng)用相關(guān)的種種挑戰(zhàn)得到解決，最終見證飛行汽車時(shí)代的到來。

關(guān)鍵詞： 飛行汽車 還有多遠(yuǎn)